RU69788U1 - Устройство для электроискрового легирования - Google Patents
Устройство для электроискрового легирования Download PDFInfo
- Publication number
- RU69788U1 RU69788U1 RU2007131650/22U RU2007131650U RU69788U1 RU 69788 U1 RU69788 U1 RU 69788U1 RU 2007131650/22 U RU2007131650/22 U RU 2007131650/22U RU 2007131650 U RU2007131650 U RU 2007131650U RU 69788 U1 RU69788 U1 RU 69788U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- charge
- discharge circuit
- thyristors
- control unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к установкам для электроэрозионного легирования.
Технической задачей полезной модели является создание устройства для электроэрозионного легирования со значительно расширенными технологическими возможностями работы как в ручном, так и механизированном режимах, высокой надежности и стабильности в работе, меньшими удельными энергозатратами, более высокой производительностью.
Поставленная задача достигается за счет устройства для электроэрозионного легирования, включающее источник технологического тока, зарядно-разрядную цепь с накопительными конденсаторами, электромагнитный вибратор с закрепленным электрододержателем и установленным в нем электродом, привод вращения электрода, согласно полезной модели, в зарядно-разрядную цепь дополнительно введен оптотиристорный модуль, состоящий из двух оптотиристоров, регулирующий напряжение на конденсаторах, а также выпрямитель с транзистором, кроме того в схему включен узел управления частотой вибрации электрода и частотой импульса тока, причем узел управления связан с одной стороны с управляемыми тиристорами узла привода электрододержателей, а с другой стороны с тиристорами зарядно-разрядной цепи.
Description
Полезная модель относится к электрофизическим методам обработки, в частности к электроискровому легированию режущего инструмента, штамповой оснаски и деталей машин.
Известно устройство для электроэрозионного легирования, у которого электромагнитный вибратор сообщает вибрацию электроду, закрепленному в шарнире. Оправка, с закрепленными на ней оппозитно постоянными магнитами, вращается электродвигателем с помощью шкива и передаточного элемента. При этом магнитное поле смещает свободный конец электрода на величину, не превышающую диаметр электрода, что обеспечивается конструкцией шарнира.
В момент разряда магнитное поле постоянных магнитов вытесняет расплав из точки касания электрода и распределяет его по обрабатываемой поверхности. Вступая в контакт с обрабатываемой поверхностью, электрод совершает возвратно-поступательное и вращательное движение и под действием электрических разрядов происходит процесс нанесения электродного материала на упрочняемую поверхность [1].
Недостатком данного устройства является недостаточная сплошность наносимого покрытия и малая производительность установки.
Известно устройство для электроэрозионной обработки, в котором для автоматического поддержания расстояния между электродами применены неподвижный корпус с магнитопроводом и катушкой и подвижная часть, состоящая из электрододержателя с катушкой, подключенной к датчику тока или напряжения на искровом промежутке через блок управления [2].
Недостатком данного устройства является то, что подвижная часть является электромагнитным успокоителем, т.к. возникающие в нем вихревые токи при движении в магнитном поле создают значительные реакции, тормозящие резкие движения подвижной части. Это ухудшает качество наносимого покрытия и снижает производительность установки.
Известно устройство, содержащее источник питания, вибратор и генератор, электрическая схема которого содержит накопительную емкость, электрический зарядный ключ, выполненный на основе двух транзисторов и транзисторного модуля, элементы управления
транзисторным ключом, разрядный тиристор с элементами управления им, блок синхронизации вибратора и генератора импульсов [3].
Основными недостатками известного устройства являются невысокая надежность и стабильность работы, высокие удельные энергозатраты на процесс легирования, малая производительность устройства.
Известно устройство для электроискрового упрочнения, содержащее трансформатор, соединенный с выпрямителем через переключатель режимов работы, выход выпрямителя соединен с резисторными ограничителями тока, которые в свою очередь соединены с накопительными конденсаторами и обрабатывающим электродом. Обрабатываемая деталь соединяется с рабочим дросселем и выпрямителем, параллельно рабочему дросселю подключена катушка электромагнитного вибратора [4] Недостатком данного устройства является низкая производительность из-за перегрева упрочняющего электрода и низкая частота искровых разрядов, что снижает сплошность и качество покрытия.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство, содержащее неподвижную часть - корпус с магнитопроводом и катушкой и подвижную часть, состоящую из электрододержателя с катушкой, подключенной к датчику тока и напряжения на искровом промежутке через блок управления. [5]. Электрод, закрепленный в электрододержателе, взаимодействует с деталью, причем длительность контакта электрода с деталью регулируется током короткого замыкания, протекающего через соленоид обратной связи. Для предотвращения перегрева электрод постоянно обдувается сжатым воздухом.
Однако у данного устройства имеется ряд недостатков:
- низкая производительность устройства вследствии использования стержневых электродов небольшого диаметра;
- упрочняющий слой получается с недостаточной толщиной;
- большие энергозатраты на процесс легирования;
- обдув электрода производится сжатым воздухом с внешней стороны, что не исключает контакта переносимой капельки-электрода с кислородом воздуха;
- генератор установки не позволяет изменять частоту следования импульсов (частота следования импульсов всегда постоянная), что ограничивает возможность управления качеством легирования и качеством образуемого покрытия.
В основу полезной модели положена задача создания устройства для электроискрового легирования со значительно расширенными
технологическими возможностями работы как в ручном, так и механизированном режимах, высокой надежности и стабильности в работе, меньшими удельными энергозатратами, более высокой производительностью.
Поставленная задача решается тем, что в устройство для электроискрового легирования, включающее источник технологического тока, зарядно-разрядную цепь с накопительными конденсаторами, электромагнитный вибратор, с закрепленным электрододержателем и установленным в нем электродом, привод вращения электрода, согласно полезной модели в зарядно-разрядную цепь введен оптотиристорный модель, состоящий из двух оптотиристоров, регулирующий напряжение на конденсаторах, а также выпрямитель с транзистором, кроме того в схему введен узел управления частотой вибрации и частотой импульсов технологического тока, причем узел управления связан с одной стороны с управляемыми тиристорами узла привода электрододержателей, а с другой стороны с тиристорами зарядно-разрядной цепи.
Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что в предложенную схему введены: оптотиристорный модуль с узлом управления, узел управления частотой вибрации и частотой импульсов технологического тока, обеспечивающих асинхронную работу коммутирующих элементов в оптимальной последовательности по сигналу с рабочего электрода, изменение частоты следования импульсов от 60 до 600 Гц, расширение технологических возможностей установки при ручном и механизированном режимах работ и возможность управления качеством наносимого покрытия, а также снижение удельных энергозатрат на процесс легирования.
Эти преимущества достигнуты за счет уменьшения количества электромеханических деталей, таких как электромагнитные реле в узлах управления и пакетные переключатели, имеющие невысокие характеристики надежности, что позволяет улучшить стабильность и надежность работы устройства в целом.
Предлагаемое техническое решение позволит также расширить диапазон возможных режимов обработки за счет изменения частоты вращения электрододержателей и частоты его вибрации.
Предлагаемое устройство поясняется чертежом, где показана электрическая функциональная схема устройства.
Устройство для искрового легирования состоит из источника питания 1, соединенного через оптотиристорный модуль 2 с выпрямителем 3 и
накопительным конденсатором 4. Источник питания 1 посредством зарядной цепи, состоящей из переключателя 5 и зарядных тиристоров 6 и 7, соединен с рабочими конденсаторами 8 и 9. Последние через диоды 12 и 13 и общий провод соединены с электродом 14, а с другой стороны через разрядные тиристоры 12 и 13, диоды 15 и 16, общий провод и вибратор 29 с электродом-инструментом 17.
Узел управления частотой вибрации и частотой импульсов технологического тока, имеющий питание от вторичной обмотки трансформатора 1, выполнен по стандартной схеме в виде переключателя режимов 18 и потенциометра 19 с возможностью периодического регулирования частоты следования импульсов от 60 до 600 Гц и соединен с управляющими тиристорами 6, 7 (высокое напряжение) и тиристорами 15, 16 (низкое напряжение).
Узел привода электрододержателей также соединен со вторичной обмоткой трансформатора 1 и имеет выпрямитель 20, фильтрующие конденсаторы 21 и 24, а также тиристоры 22 и 23, соединенные с переключателем режимов 18.
Устройство работает следующим образом.
При подключении устройства в сеть, индикатором сети служит лампа накаливания 25, на вторичных обмотках трансформатора наводится эдс. На входе выпрямителя 3 устанавливается постоянное напряжение, которое можно регулировать потенциометром 26 в широких пределах. Регулирующим элементом служит оптотиристорный модуль 2. Регулировка напряжения осуществляется путем изменения фазового угла φ, при котором происходит отпирание ключа оптотиристорного модуля при переходе напряжения через "0". Накопительный конденсатор 4 через выпрямитель 3 заряжается до напряжения, определяемого положением потенциометра 26.
Напряжение с накопительного конденсатора 4 в зависимости от положения переключателя 5 поступает на зарядные тиристоры 6 и 7. Одновременно запускается узел управления частотой вибрации и частотой импульсов технологического тока, выполненный в виде переключателя режимов 18, на первом выходе которого устанавливается напряжение высокого уровня, которое поступает на управляющие электроды тиристоров 6 и 7, а на втором выходе переключателя режимов устанавливается напряжение низкого уровня, которое поступает на управляющие электроды тиристоров 12 и 13. Через определенное время происходит переключение переключателя режимов 18, и на первом выходе устанавливается напряжение низкого уровня, а на втором выходе напряжение высокого уровня. Процесс переключения
периодический и регулируется потенциометром 27 с частотой переключений от 60 до 600 Гц.
Узел привода электрододержателей включается в работу одновременно с включением устройства в сеть и положением переключателя 33 обеспечивает питание либо приводов электрододержателей для механизированной работы, либо вибратора установки в ручном режиме. В первом случае на выходе выпрямителя 20 устанавливается напряжение, которое через фильтрующий конденсатор 24 и регулирующий потенциометр 19 подается к приводу электрододержателей, регулировка частоты вращения двигателя электрододержателя 17 обеспечивается потенциометром 19.
Во втором случае напряжение от однополупериодных выпрямителей на диодах 22, 23, фильтрующего конденсатора 21, управляемых от переключателя режимов 18, 2-х тиристоров и потенциометра 19 подается в катушку вибратора 29 с устанавливаемой регулируемой частотой потенциометром 27. При этом обеспечивается задержка срабатывания вибратора 29 после прохождения электрического импульса с анода 17 на катод 14.
Пример конкретной реализации устройства
Были проведены испытания предложенного устройства для электроискрового легирования.
Обработке подлежал режущий нож деревообрабатывающего станка, имеющий форму узкой прямоугольной пластины толщиной 4 мм и с размерами 50×400 мм. Ножевая пластина была изготовлена из рядовой углеродистой стали. Электроискровой обработке подвергалась большая поверхность ножа, начиная от режущей кромки на всю длину пластины и шириной, равной половине ширины пластины.
Была упрочнена партия ножей в количестве 25 шт.
Легирование осуществляли сплавами типа ВК6, ВК8, ВК 5, Т15К6 при следующих параметрах:
- скорость перемещения суппорта с устройством
легирования, мм/ сек. | - 1 |
- технологический ток, ампер | - 100 |
- емкость конденсаторов, мкф. | - 1000 |
- напряжение холостого хода, вольт | - 90 |
- диаметр полого электрода, мм | - 8 |
- скорость обработки, см2/ мин | - 5,5 |
- толщина легирующего слоя, мм | - 0,2 |
- шероховатость покрытия, Ra мкм | - 10,0 |
- частота следования импульсов, Гц | - 90 |
- газ охладитель | - сжатый воздух |
При оптимальных условиях, а именно при частоте 90 Гц емкости конденсаторов 1000 ампер и автоматических режимах удалось достичь наилучших показателей установки (скорость обработки - 5,5 см2/мин., толщине наносимого покрытия 0,20 мм, материал электрода - ВК6).
Используя микроскоп типа МПБ -2 с 24 кратным увеличением установили, что вся поверхность имела равномерное электроэрозионное покрытие, между отдельными участками разрывов не наблюдалось. При необходимости легирование можно повторить методом наложения 2-го упрочняющего слоя.
Эксплуатационная стойкость обработанных деревообрабатывающих ножей зависила от материала электродов и увеличилась в 1,8-3,5 раз.
Применение предлагаемого устройства для электроискрового легирования позволяет увеличить толщину легированного слоя, повысить сплошность покрытия, его сцепляемость с основным металлом и повысить производительность процесса. Кроме того, устройство позволяет равномерно покрывать легирующим слоем плоские, цилиндрические и сложнопрофильные поверхности.
Таким образом, заявляемое техническое решение полностью выполняет поставленную задачу.
Заявляемое техническое решение не известно в Российской Федерации и за рубежом и отвечает требованиям критерия " новизна ". Техническое решение может быть реализовано промышленным способом в условиях серийного производства с использованием известных технических средств, технологий и материалов и отвечает требованиям критерия "промышленная применимость".
Использованная литература
1. А.с. 1609564, В23Н 9/00, опубл. в бюл. №44, 1990
2. А.с. 1627353, В23Н 9/ 00, опубл. в бюл. №6, 1991
3. Установка Элитрон-22, паспорт АИИЗ. 299.157. ПС, Кишинев, 1986.
4. П-2171162, В23Н 7/04, опубл. 2001.07.27.
5 Пол. модель №2529, В23Н 7/18, опубл. в бюл. №8, 16.08.1996
Claims (1)
- Устройство для электроискрового легирования, включающее источник технологического тока, зарядно-разрядную цепь с накопительными конденсаторами, электромагнитный вибратор с закрепленным электрододержателем и установленным в нем электродом, привод вращения электрода, отличающееся тем, что в зарядно-разрядную цепь дополнительно введен оптотиристорный модуль, состоящий из двух оптотиристоров, регулирующий напряжение на конденсаторах, а также выпрямитель с транзистором, кроме того в схему включен узел управления частотой вибрации электрода и частотой импульсов тока, причем узел управления связан с одной стороны с управляемыми тиристорами узла привода электрододержателей, а с другой стороны с тиристорами зарядно-разрядной цепи.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007131650/22U RU69788U1 (ru) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | Устройство для электроискрового легирования |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007131650/22U RU69788U1 (ru) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | Устройство для электроискрового легирования |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU69788U1 true RU69788U1 (ru) | 2008-01-10 |
Family
ID=39020444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007131650/22U RU69788U1 (ru) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | Устройство для электроискрового легирования |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU69788U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623539C1 (ru) * | 2015-12-25 | 2017-06-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Установка для создания покрытий на металлических поверхностях методом электроискрового легирования |
-
2007
- 2007-08-20 RU RU2007131650/22U patent/RU69788U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623539C1 (ru) * | 2015-12-25 | 2017-06-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Установка для создания покрытий на металлических поверхностях методом электроискрового легирования |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU69788U1 (ru) | Устройство для электроискрового легирования | |
GB749486A (en) | Improvements in and relating to methods of and means for electro-erosion | |
CN114262855A (zh) | 一种高频脉冲电磁耦合辅助超声滚压强化加工方法及装置 | |
RU51359U1 (ru) | Устройство для электроискрового легирования | |
RU55659U1 (ru) | Устройство для электроискрового легирования | |
RU72165U1 (ru) | Устройство для электроэрозионного легирования | |
CN1070751C (zh) | 放电加工机用电源系统及放电加工方法 | |
RU2245767C1 (ru) | Устройство для электроискрового легирования | |
CN110125496B (zh) | 一种毛细针加工机及毛细针加工方法 | |
RU76593U1 (ru) | Устройство для электроэрозионного легирования | |
RU82611U1 (ru) | Устройство для электроэрозионного легирования | |
US4754177A (en) | Device for magnetic pulse treatment of ferromagnetic material | |
SU1491635A1 (ru) | Способ электроэрозионного легировани | |
RU188215U1 (ru) | Устройство для комбинированной обработки металлических изделий сменными токопроводящими инструментами | |
RU2529U1 (ru) | Устройство для искрового легирования деталей | |
RU2140834C1 (ru) | Способ электроискрового легирования и устройство для его осуществления | |
RU78453U1 (ru) | Многоэлектродный инструмент для электроэрозионного легирования | |
RU7036U1 (ru) | Устройство для электроискрового легирования металлических поверхностей дисковым электродом с вибровозбудителем двойного действия | |
RU72894U1 (ru) | Генератор импульсов технологического тока | |
JPS62120921A (ja) | 連続極細深穴加工機 | |
RU73257U1 (ru) | Устройство для электроискровой обработки поверхностей | |
SU1060385A1 (ru) | Устройство дл электроискрового легировани | |
RU52754U1 (ru) | Независимый генератор импульсов для электроискрового легирования деталей | |
RU76270U1 (ru) | Генератор импульсов для электроэрозионной обработки | |
RU2207U1 (ru) | Генератор импульсов для электроискрового легирования |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20080821 |